Raketový motor Raptor se velmi rychle mění a bude vyráběn ve třech variantách s tahem až 300 tun

Raptor v McGregoru (Foto: SpaceX)

Elon Musk v posledních týdnech prozradil plány SpaceX ohledně raketového motoru Raptor, který bude spalovat metan a bude pohánět vyvíjenou raketu Starship. Musk se zároveň podělil o několik nových parametrů a dalších zajímavostí o tomto pokročilém motoru. Jeho testování bude probíhat jinak, bude se vyrábět ve třech variantách rychlostí jednoho motoru denně a také jsme se dozvěděli, jak bude Starship ve vesmíru „zatáčet“.

Web NASA Spaceflight před časem informoval o tom, že SpaceX provádí renovace a úpravy vertikálního testovacího stavu v texaském McGregoru, kde společnost v minulosti testovala první stupně Falconu 9. Elon Musk následně potvrdil spekulaci z článku, že zde bude probíhat vertikální testování Raptorů. SpaceX přitom v současnosti provádí testování těchto motorů v horizontální poloze. Musk vysvětlil, že vertikální zkoušky umožní zjednodušení motorů, jelikož při nich dochází k lepšímu odtoku a menšímu opotřebení hřídele čerpadla. Navíc testování ve svislé poloze více odpovídá podmínkám, kterým budou motory vystaveny během ostrého letu. Paul Wooster ze SpaceX mimochodem při své nedávné prezentaci poznamenal, že Raptor už podstoupil testy, při kterých běžel na 105 % maximálního výkonu.

SpaceX tak bude brzy mít vertikální testovací stav v McGregoru a další bude mít v Boca Chica, jelikož experimentální stroj Starhopper má také sloužit pro vertikální zkoušky Raptorů.

Raptor jako takový podle Muska stále probíhá mnoha změnami a jeho aktuální podobu by prý ani nenazval verzí 1.0. Jinými slovy, Raptor je podle Muska ještě ve velmi rané fázi vývoje. Dodal, že teprve až přibližně 50. vyrobený kus si zaslouží označení v1.0. Musk však uvedl, že i motory vyrobené předtím budou stále užitečné. Všechny Raptory od 12. kusu prý bude možné zpětně upravit pro orbitální lety a využití na nosné raketě Super Heavy, která je podle Muska méně náchylná k odlišnostem mezi jednotlivými motory.

Z dřívějška víme, že Raptor bude vyráběn v několika variantách. Momentálně se vyrábí jen atmosférická verze s tahem 200 tun a možností regulace tahu a naklánění trysky. Motor s těmito vlastnostmi je potřeba především pro přistávací manévry, a tak většina Raptorů na raketě bude ve zjednodušené atmosférické variantě. Ta bude mít výrazně vyšší maximální tah než normální atmosférický Raptor, ale zato nebude schopna regulace ani vektorizace tahu. Pojede tedy vždy na plný výkon a tah bude vyvíjet stále stejným směrem. Tento zjednodušený Raptor bude mít podle Muska tah přes 260 tun, hmotnost 1,5 tuny a dosáhne tak poměru tahu vůči hmotnosti 170 či více. Pro srovnání, současný světový rekordman Merlin 1D má poměr tahu a hmotnosti na hodnotě 150. Zjednodušený Raptor se využije na nosiči Super Heavy, který bude vybaven až 37 Raptory, avšak jen 7 prostředních motorů bude potřebovat provádět regulaci tahu a naklánět trysku kvůli přistání.

SpaceX vyvíjí také variantu Raptoru určenou pro fungování ve vakuu, která najde uplatnění na lodi Starship. Tato varianta má být připravena na testování „za pár měsíců“, ale podle Muska nebude první verze úplně optimální, protože je navržena s ohledem na co nejrychlejší vývoj. Maximální potenciální výkon navíc dále snižuje rozhodnutí udržet dostatečně nízký expanzní poměr, aby při zážehu motoru na hladině moře nedocházelo k tzv. flow separation. Vakuový motor má mít specifický impuls 365–370 sekund, avšak budoucí verze by měla dosáhnout hodnoty 380 sekund a poměru tahu a hmotnosti 120 či méně (nižší hodnota oproti atmosférické verzi je způsobena výrazně větší tryskou). Musk však dodal, že tyto hodnoty jsou zatím jen odhady.

Elon Musk také vysvětlil, jak bude fungovat řízení Starship ve vakuu, tedy například při cestě na Měsíc či Mars. Vakuové Raptory budou schopné regulovat svůj tah, ale prý budou nehybné. Směr lodi tedy bude během provádění zážehů ovládán nakláněním atmosférických motorů, které pojedou na nejnižší možný výkon. Většinu tahu tak stále budou vytvářet efektivnější vakuové Raptory.

Rozložení motorů Raptor na kosmické lodi Starship (Zdroj: SpaceX)

Alternativní způsob řízení směru letu je pomocí rozdílu v tahu mezi jednotlivými vakuovými motory, které nejsou schopny naklápění trysky. Avšak to má podle Muska nevýhodu v tom, že je potřeba nějak vyřešit situaci, kdy jeden z těchto motorů selže. Normálně je nejjednodušší v takové situaci vypnout motor na opačné straně, ale tím pádem loď zbytečně přijde o dvakrát tolik tahu (Starship navíc bude mít jen tři vakuové motory). Další nevýhodou je podle Muska to, že při řízení pomocí rozdílu v tahu motorů se špatně ovládá rotace.

Elon Musk zároveň prozradil, že SpaceX postupně navyšuje rychlost výroby Raptorů a během příštího roku by měl být dokončen jeden motor každý den. Většinu vyrobených kusů přitom bude představovat ona zjednušená atmosférická varianta bez regulace a vektorizace tahu určená pro Super Heavy. Tah tohoto motoru by mohl časem dosáhnout až na hodnotu 300 tun.




Mohlo by se vám líbit...

Odebírat komentáře
Nastavit upozorňování na
guest
65 Komentáře
nejnovější
nejstarší nejlepší
Inline Feedbacks
Zobrazit všechny komentáře